JP3528733B2 - Method for measuring cross-sectional dimensions of H-section steel - Google Patents
Method for measuring cross-sectional dimensions of H-section steelInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のスキャン型
レーザー距離計を同一平面上にＨ形鋼の断面を囲むよう
に配置して、各々のレーザー距離計のスキャンによる前
記Ｈ形鋼までの距離と角度から測定点の各座標を求め、
これらの座標データから前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測
定する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention arranges a plurality of scanning laser rangefinders on the same plane so as to surround a cross section of an H-section steel, and scans each of the laser rangefinders up to the H-section steel. Obtain each coordinate of the measurement point from the distance and angle,
The present invention relates to a method of measuring various sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数の距離計を同一平面上にＨ形鋼の断
面を囲むように配置して、走間中のＨ形鋼の寸法を測定
する場合、搬送で生じる振動や傾きによって測定誤差が
発生する。このため、寸法測定のほか傾きを測定する手
段が必要となる。2. Description of the Related Art When a plurality of rangefinders are arranged on the same plane so as to surround a cross section of H-section steel and the dimension of H-section steel is measured during running, a measurement error occurs due to vibration or inclination generated during transportation. Occurs. Therefore, in addition to the dimension measurement, a means for measuring the inclination is required.
【０００３】前記傾き補正手段は、例えば特開平８−２
７１２２６号公報（以下公知文献１という）に開示され
ている。前記公知文献１によれば、Ｈ形鋼の上下方向に
対向配置された２次元レーザ距離センサと１次元レーザ
距離センサを用いて、Ｈ形鋼のフランジ幅、脚長、中心
偏りなどの断面寸法を測定する際に、外面形状センサを
用いてフランジ外面の形状を測定し、この形状測定結果
からフランジ傾き角度を演算し、この傾き角度に基づい
て断面寸法の測定値を補正するものである。The tilt correction means is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-2.
No. 71226 (hereinafter referred to as known document 1). According to the known document 1, cross sectional dimensions such as flange width, leg length, and center deviation of the H-section steel are measured by using a two-dimensional laser distance sensor and a one-dimensional laser distance sensor that are arranged to face each other in the vertical direction of the H-section steel. At the time of measurement, the outer surface shape sensor is used to measure the shape of the outer surface of the flange, the flange tilt angle is calculated from the shape measurement result, and the measured value of the cross-sectional dimension is corrected based on this tilt angle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知文献１による測定方法は、フランジの傾きを測定する
専用の外面形状センサとフランジ傾き角度演算装置と測
定寸法補正装置が必要で、装置が高価になるばかりか外
面形状センサの測定誤差が寸法測定誤差につながる。ま
た、フランジの傾きをフランジの両エッジの中心座標の
上下で個別に求め、寸法演算装置の各測定寸法を補正す
ることになっているが具体的な記載がない。さらに前記
公知文献１による測定方法は、フランジの傾きや形状に
よって各種断面寸法を補正するが、ウエブに傾きが発生
したり、フランジの傾きとウエブの傾きが複合的に発生
した場合においては、正確な補正ができない。走間中の
Ｈ形鋼はフランジの傾きとウエブの傾きが複合的に発生
しながら搬送されているものと考えられ、このような状
態で断面寸法を測定する場合、高精度での測定は望めな
い等の問題点があった。However, the measuring method according to the known document 1 requires an exclusive outer surface shape sensor for measuring the inclination of the flange, a flange inclination angle calculating device, and a measurement dimension correcting device, which makes the device expensive. Not only that, the measurement error of the outer surface shape sensor leads to the dimension measurement error. Further, the inclination of the flange is individually calculated above and below the center coordinates of both edges of the flange to correct each measured dimension of the dimension calculation device, but there is no specific description. Further, the measuring method according to the known document 1 corrects various sectional dimensions depending on the inclination and shape of the flange. However, when the inclination of the web occurs, or when the inclination of the flange and the inclination of the web occur in combination, it is accurate. Can not be corrected. It is considered that the H-section steel during traveling is conveyed while the tilt of the flange and the tilt of the web occur in combination, and when measuring the cross-sectional dimensions in such a state, high precision measurement is desired. There were problems such as not being.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
Ｈ形鋼の断面寸法測定方法は、複数のスキャン型レーザ
ー距離計を同一平面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置
して、各々のレーザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形
鋼までの距離と角度から測定点の各座標を求め、これら
の座標データから前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する
方法において、前記複数のうちのいずれかのスキャン型
レーザー距離計のスキャンにより得た各座標データから
フランジ内側のプロフィールデータの直線近似線を求
め、この直線近似線に対してフランジ外側の測定点から
垂線を下し、前記フランジ外側の測定点から前記直線近
似線までの垂線の長さをフランジ厚さとするものであ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a sectional dimension of an H-section steel, wherein a plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the section of the H-section steel. Then, each coordinate of the measurement point is obtained from the distance and angle to the H-section steel by the scanning of each laser rangefinder, and various sectional dimensions of the H-section steel are measured from these coordinate data. From each coordinate data obtained by scanning one of the scanning laser rangefinder, to find a straight line approximation of profile data inside the flange, draw a perpendicular from the measurement point outside the flange to this straight line approximation, The length of the perpendicular line from the measurement point outside the flange to the straight line approximation is taken as the flange thickness.
【０００６】本発明の請求項２に係るＨ形鋼の断面寸法
測定方法は、複数のスキャン型レーザー距離計を同一平
面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々のレー
ザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と角
度から測定点の各座標を求め、これらの座標データから
前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法において、前
記複数のうちのいずれかのスキャン型レーザー距離計の
スキャンにより得た各座標データからウエブ面のプロフ
ィールデータの直線近似線及びフランジ内側のプロフィ
ールデータの直線近似線を求め、また前記各座標データ
からフランジ上部又は下部の足先の測定点座標を求め
て、前記フランジ内側のプロフィールデータの直線近似
線を前記フランジ上部又は下部の足先の測定点座標を通
るように平行移動させ、前記ウエブ面のプロフィールデ
ータの直線近似線と交わる交点座標を求めて、前記フラ
ンジ上部又は下部の足先の測定点座標から前記交点座標
までの直線長をフランジ上部又は下部の脚長とするもの
である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a sectional dimension of an H-section steel, in which a plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the section of the H-section steel, and the laser distances of the respective sections are measured. In the method of obtaining each coordinate of a measurement point from the distance and angle to the H-section steel by scanning a meter and measuring various sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, any one of the plurality of scans -Type laser range finder, from each coordinate data obtained linear approximate line of profile data of the web surface and linear approximate line of profile data inside the flange, and from the coordinate data, measure the tip of the upper or lower part of the flange Obtaining the point coordinates, the straight line approximation line of the profile data inside the flange is translated so as to pass through the measurement point coordinates of the tip of the upper or lower part of the flange. , The intersection point coordinates intersecting the linear approximation line of the profile data of the web surface are obtained, and the straight line length from the measurement point coordinates of the tip of the upper or lower part of the flange to the intersection point coordinate is the leg length of the upper or lower part of the flange. is there.
【０００７】本発明の請求項３に係るＨ形鋼の断面寸法
測定方法は、複数のスキャン型レーザー距離計を同一平
面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々のレー
ザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と角
度から測定点の各座標を求め、これらの座標データから
前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法において、前
記請求項２に記載の方法により前記Ｈ形鋼のフランジ上
部のフランジ脚長とフランジ下部のフランジ脚長をそれ
ぞれ求め、前記上部と下部のフランジ脚長の和にウエブ
厚さを加算した長さをフランジ幅とするものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a sectional dimension of an H-section steel, wherein a plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the section of the H-section steel, and each laser distance is measured. A method for obtaining each coordinate of a measurement point from a distance and an angle to the H-section steel by scanning a meter and measuring various sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, according to the method according to claim 2. The flange leg length at the upper part of the flange of the H-section steel and the flange leg length at the lower part of the flange are respectively determined, and the length obtained by adding the web thickness to the sum of the upper and lower flange leg lengths is taken as the flange width.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図１は本発明のＨ形鋼の断面寸法測
定方法を適用した実施形態に係る測定装置の構成の説明
図であり、図２はＨ形鋼の断面寸法を演算するための２
次元座標を示す図である。また図３は本発明のＨ形鋼の
断面寸法測定方法のうちウエブ厚さの測定の説明図であ
り、図４は本発明のＨ形鋼の断面寸法測定方法のうちフ
ランジ脚長とフランジ幅とフランジ厚さの測定の説明図
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a measuring apparatus according to an embodiment to which a method for measuring a sectional dimension of an H-section steel of the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram for calculating a sectional dimension of an H-section steel.
It is a figure which shows a dimensional coordinate. 3 is an explanatory view of the measurement of the web thickness in the method for measuring the sectional dimension of the H-section steel of the present invention, and FIG. 4 shows the flange leg length and the flange width in the method for measuring the sectional dimension of the H-section steel of the present invention. It is explanatory drawing of measurement of a flange thickness.
【０００９】図１において、１は断面方向に搬送中のＨ
形鋼、２はＨ形鋼の断面寸法測定装置のＣ形フレーム構
造の測定台車で下部に配置された車輪で移動可能であ
る。３は前記Ｃ形フレームの上側フレームの先端部に設
けられている昇降機構、４はＣ形フレームの上側フレー
ムの基部に設けられている昇降機構であり、前記昇降機
構３および４はＨ形鋼１の断面寸法測定中は下降し非測
定中は上昇する。５，６，７は前記Ｃ形フレーム先端部
の昇降機構３の内部に設けられているスキャン型レーザ
ー距離計、８，９，１０は前記Ｃ形フレーム基部の昇降
機構４の内部に設けられているスキャン型レーザー距離
計、１１，１２は前記Ｃ形フレームの下側フレームに設
けられているスキャン型レーザー距離計、１３は前記Ｃ
形フレームの上側フレームに設けられている光波測距式
のレーザー距離計、１４は前記Ｃ形フレームの下側フレ
ームに設けられている光波測距式のレーザー距離計であ
る。前記レーザー距離計５，６，７，８，９，１０，１
１，１２，１３，１４はＨ形鋼１の断面を囲むように同
一平面上に配置されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes H being conveyed in the cross-sectional direction.
The section steels 2 are movable by means of wheels arranged in the lower part of a measuring carriage having a C-shaped frame structure of an H-section steel cross-section measuring device. 3 is an elevating mechanism provided at the tip of the upper frame of the C-shaped frame, 4 is an elevating mechanism provided at the base of the upper frame of the C-shaped frame, and the elevating mechanisms 3 and 4 are H-shaped steel. 1 descends during measurement of the cross-sectional dimension and rises during non-measurement. 5, 6 and 7 are scan type laser rangefinders provided inside the lifting mechanism 3 at the tip of the C-shaped frame, and 8, 9 and 10 are provided inside the lifting mechanism 4 at the base of the C-shaped frame. Scan type laser range finder, 11, 12 are scan type laser range finder provided on the lower frame of the C-shaped frame, 13 is the C type
The light-wave distance-measuring laser rangefinder provided on the upper frame of the shaped frame, and 14 is the light-wave range-measuring laser rangefinder provided on the lower frame of the C-shaped frame. The laser rangefinder 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1
1, 12, 13, and 14 are arranged on the same plane so as to surround the cross section of the H-shaped steel 1.
【００１０】そしてＨ形鋼１の断面寸法測定中は、レー
ザー距離計７とレーザー距離計１０の測定値が同じ値に
なるように、測定台車２の位置を制御し常に前記Ｈ形鋼
１が測定空間の中央にくるようにしている。レーザー距
離計５は、Ｈ形鋼１のウエブ上面の中央付近を起点に対
向する一方の上部フランジ内側をスキャンしながらレー
ザー光を照射し、スキャンした範囲の距離を測定する。
レーザー距離計６は前記Ｈ形鋼１の手前側の一方のフラ
ンジ外側の上部１／４の点にレーザー光を照射し、照射
点までの距離を測定する。レーザー距離計７は前記Ｈ形
鋼１の手前側の一方のフランジ外側の下部１／４の点に
レーザー光を照射し、照射点までの距離を測定する。レ
ーザー距離計８はＨ形鋼１のウエブ上面の中央付近を起
点に対向する他方の上部フランジ内側をスキャンしなが
らレーザー光を照射し、スキャンした範囲の距離を測定
する。レーザー距離計９は前記Ｈ形鋼１の手前側の他方
のフランジ外側の上部１／４の点にレーザー光を照射
し、照射点までの距離を測定する。レーザー距離計１０
は前記Ｈ形鋼１の手前側の他方フランジ外側の下部１／
４の点にレーザー光を照射し、照射点までの距離を測定
する。During the measurement of the cross-sectional dimension of the H-section steel 1, the position of the measuring carriage 2 is controlled so that the measurement values of the laser range finder 7 and the laser range finder 10 are the same, so that the H-section steel 1 is constantly measured. It is located in the center of the measurement space. The laser range finder 5 irradiates a laser beam while scanning the inside of one of the upper flanges facing the center of the upper surface of the web of the H-section steel 1 as a starting point, and measures the distance in the scanned range.
The laser range finder 6 irradiates a laser beam to a point on the upper 1/4 outside the one flange on the front side of the H-section steel 1 and measures the distance to the irradiation point. The laser range finder 7 irradiates a laser beam to a lower 1/4 point outside one flange on the front side of the H-section steel 1 to measure the distance to the irradiation point. The laser range finder 8 irradiates a laser beam while scanning the inside of the other upper flange facing the center of the upper surface of the web of the H-shaped steel 1 as a starting point, and measures the distance in the scanned range. The laser range finder 9 irradiates a laser beam to a point on the upper 1/4 outside the other flange on the front side of the H-section steel 1 and measures the distance to the irradiation point. Laser rangefinder 10
Is the lower part 1 / outside of the other flange on the front side of the H-section steel 1
The point 4 is irradiated with laser light and the distance to the irradiation point is measured.
【００１１】レーザー距離計１１はＨ形鋼１のウエブ下
面の中央付近を起点に対向する一方の下部フランジ内側
をスキャンしながらレーザー光を照射し、スキャンした
範囲の距離を測定する。レーザー距離計１２はＨ形鋼１
のウエブ下面の中央付近を起点に対向する他方の下部フ
ランジ内側をスキャンしながらレーザー光を照射し、ス
キャンした範囲の距離を測定する。レーザー距離計１３
は前記Ｈ形鋼のウエブ上面中央にレーザー光を照射し、
照射点までの距離を測定する。レーザー距離計１４は前
記Ｈ形鋼のウエブ下面中央にレーザー光を照射し、照射
点までの距離を測定する。The laser range finder 11 irradiates a laser beam while scanning the inside of one of the lower flanges facing the center of the lower surface of the web of the H-shaped steel 1 as a starting point, and measures the distance within the scanned range. Laser rangefinder 12 is H-shaped steel 1
While scanning the inside of the other lower flange opposite to the origin near the center of the lower surface of the web, the laser light is irradiated and the distance in the scanned range is measured. Laser rangefinder 13
Irradiates the center of the upper surface of the H-section steel with laser light,
Measure the distance to the irradiation point. The laser rangefinder 14 irradiates the center of the lower surface of the H-section steel web with laser light to measure the distance to the irradiation point.
【００１２】図５はスキャン型レーザー距離計の説明図
であり、図６はガルバノミラーの入力電圧と振れ角度と
の関係を示す図である。図５、６を参照し、スキャン型
レーザー距離計を先に説明する。スキャン型レーザー距
離計は、周知構造のスポット型で光波測距式のレーザー
距離測定装置２２の前方にガルバノミラー２３を配置
し、このガルバノミラー２３を振動させることによっ
て、照射されるレーザー光をスキャンしている。前記レ
ーザー距離測定装置２３は、測定箇所に照射するレーザ
ー光と、測定箇所から反射するレーザー光の位相の差か
ら、実際の距離を極めて高い精度で測定できるものであ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of the scanning type laser rangefinder, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the input voltage of the galvanometer mirror and the deflection angle. The scanning laser rangefinder will be described first with reference to FIGS. The scanning type laser rangefinder has a galvanometer mirror 23 disposed in front of a spot-type laser distance measuring type laser distance measuring device 22 having a well-known structure and scans the emitted laser light by vibrating the galvanometer mirror 23. is doing. The laser distance measuring device 23 can measure the actual distance with extremely high accuracy based on the phase difference between the laser light applied to the measurement location and the laser light reflected from the measurement location.
【００１３】一方、前記ガルバノミラー２３は、図６に
示すように、ガルバノミラー２３に加える電圧によって
その振れ角度θが変位するもので、例えば、電圧Ｖ1 〜
Ｖ4の場合には、それぞれの電圧に比例してその振れ角
度がθ1 〜θ4 に変わるものである。従って、最初の所
定時間（時刻ｔ0 〜ｔ1 ）間で電圧をＶ1 からＶ3 に一
次元的に上げると、ガルバノミラー２３がθ1 からθ3
の位置に徐々に角度を振り、次の所定時間（時刻ｔ1 〜
ｔ2 ）間でその電圧をＶ3 からＶ1 に下げると、ガルバ
ノミラー２３がθ3 からθ1 に首を振ることになり、こ
れらの交番電圧を与えると、ガルバノミラー２３が振動
的に首を振って、ガルバノミラー２３からの反射レーザ
ー光が２（θ3 −θ1 ）の変位でスキャンすることにな
る。On the other hand, as shown in FIG. 6, the galvanometer mirror 23 has its deflection angle θ displaced by the voltage applied to the galvanometer mirror 23. For example, the voltage V 1 to
In the case of V 4 , the deflection angle changes from θ 1 to θ 4 in proportion to each voltage. Therefore, when the voltage is one-dimensionally increased from V 1 to V 3 during the first predetermined time (time t 0 to t 1 ), the galvanometer mirror 23 changes from θ 1 to θ 3.
The angle is gradually swung to the position of and the next predetermined time (from time t 1 to
When the voltage is lowered from V 3 to V 1 during t 2 ), the galvano mirror 23 swings from θ 3 to θ 1 , and when these alternating voltages are applied, the galvano mirror 23 vibrates. Is swung, and the reflected laser light from the galvanometer mirror 23 scans with a displacement of 2 (θ 3 −θ 1 ).
【００１４】従って、図５に示すように、レーザー距離
測定装置２２の前方に配置されるガルバノミラー２３の
スキャン中心位置Ｐ0 （ｘ0 、ｙ0 ）は決まっているの
で、ガルバノミラー２３から対象物２４までの距離、及
びレーザー光のスキャン角度に比例するガルバノミラー
２３の入力電圧Ｖが分かっていれば、スキャンされたレ
ーザー光が照射した位置が連続的に測定できることにな
る。Therefore, as shown in FIG. 5, since the scan center position P 0 (x 0 , y 0 ) of the galvanometer mirror 23 arranged in front of the laser distance measuring device 22 is fixed, the galvanometer mirror 23 is used as a target. If the distance to the object 24 and the input voltage V of the galvanometer mirror 23 that is proportional to the scanning angle of the laser light are known, the position irradiated by the scanned laser light can be continuously measured.
【００１５】ここでレーザー距離測定装置２２のスキャ
ン角度（θ3 −θ1 ）の状態から、（θ4 −θ2 ）の状
態に変えようと思う場合には、図６に示すように、ガル
バノミラー２３の入力電圧を（Ｖ4 −Ｖ2 ）間で制御す
ればよいことになり、その動作が極めて簡単であり、レ
ーザー距離測定装置２２自体の取付け角度を物理的に動
かす必要がなく変えることができる。Here, when it is desired to change the scan angle (θ 3 −θ 1 ) of the laser distance measuring device 22 to the state of (θ 4 −θ 2 ), as shown in FIG. It is only necessary to control the input voltage of the mirror 23 between (V 4 -V 2 ), the operation is extremely simple, and the mounting angle of the laser distance measuring device 22 itself can be changed without physically moving it. You can
【００１６】図１のスキャン型レーザー距離計５〜７、
８〜１０、１１及び１２は、上記のようにスキャンしな
がらレーザー光を照射し、このスキャンした範囲の距離
を測定する。またレーザー距離計１３及び１４は、スキ
ャン型を用いてもよいが、本実施形態ではスキャンをさ
せないで、一定方向（図２のＹ軸方向）のみの距離を測
定している。The scanning type laser rangefinders 5 to 7 shown in FIG.
8 to 10, 11 and 12 irradiate laser light while scanning as described above, and measure the distance in this scanned range. The laser rangefinders 13 and 14 may be of a scan type, but in the present embodiment, the distance is measured only in a fixed direction (Y-axis direction in FIG. 2) without scanning.
【００１７】前述のように測定したレーザー距離計５，
６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４の距離
データは、図２に示す２次元座標系に座標データとして
変換する。２次元座標系は図２の如くＨ形鋼の中央の垂
直線をＹ軸、前記Ｈ形鋼が搬送される際のパスライン位
置の水平線をＸ軸としている。次に各部寸法の演算方法
を説明するが、まず、ウエブ厚さの演算方法について説
明する。図３においては、Ｈ形鋼１のウエブ上面にレー
ザー距離計１３から照射した点をウエブ上面特定点座標
Ｕとし、前記Ｈ形鋼１のウエブ下面にレーザー距離計１
４から照射した点をウエブ下面特定点座標Ｌとし、前記
ウエブ上面特定点座標Ｕとウエブ下面特定点座標Ｌ間の
長さをウエブ厚さとする。Laser rangefinder 5, measured as described above
The distance data of 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 are converted into coordinate data in the two-dimensional coordinate system shown in FIG. In the two-dimensional coordinate system, as shown in FIG. 2, the central vertical line of the H-section steel is the Y-axis, and the horizontal line of the pass line position when the H-section steel is conveyed is the X-axis. Next, the method of calculating the dimensions of each part will be described. First, the method of calculating the web thickness will be described. In FIG. 3, the point irradiated from the laser rangefinder 13 on the upper surface of the H-section steel 1 is designated as the coordinate point U of the upper surface of the web, and the laser rangefinder 1 is arranged on the lower surface of the web of the H-section steel 1.
The point irradiated from No. 4 is the web lower surface specific point coordinate L, and the length between the web upper surface specific point coordinate U and the web lower surface specific point coordinate L is the web thickness.
【００１８】次に、フランジ脚長の演算方法について説
明する。フランジ脚長の測定は４箇所あるが、上部フラ
ンジ脚長の１箇所のみ説明する。図４において、レーザ
ー距離計５のレーザービームをＨ形鋼１のウエブ上面か
ら対向する上部フランジ内側を連続的にスキャンする
と、ＰＵのようなプロフィールデータを得る。まず前記
プロフィールデータＰＵのフランジ内側直線範囲のデー
タを最小二乗法で近似した近似直線Ｌｃを求める。次に
前記プロフィールデータＰＵのウエブ上面直線範囲のデ
ータを最小二乗法で近似した近似直線Ｌａを求める。次
に前記プロフィールデータＰＵのＹ座標の最大値の座標
をフランジ上部の足先Ａとして特定する。次に前述で求
めたフランジ内側の近似直線ＬｃをＸ座標方向にフラン
ジ上部足先特定点Ａを通るように平行移動させ直線Ｌｅ
とし、前記直線Ｌｅとウエブ上面の近似直線Ｌａとの交
点座標Ｃを求める。そしてフランジ上部の脚長は、フラ
ンジ上部足先特定点の座標Ａと、前記直線Ｌｅとウエブ
上面の近似直線Ｌａとの交点座標Ｃとの間の長さで求め
る。Next, a method of calculating the flange leg length will be described. The flange leg length is measured at four points, but only one point of the upper flange leg length will be described. In FIG. 4, when the laser beam of the laser rangefinder 5 is continuously scanned from the upper surface of the web of the H-section steel 1 to the inside of the upper flange opposite thereto, PU-like profile data is obtained. First, an approximate straight line Lc obtained by approximating the data of the straight line range inside the flange of the profile data PU by the least square method is obtained. Next, an approximate straight line La obtained by approximating the data in the linear range of the web upper surface of the profile data PU by the least square method is obtained. Next, the coordinate of the maximum value of the Y coordinate of the profile data PU is specified as the toe A on the upper part of the flange. Next, the approximate straight line Lc inside the flange obtained above is translated in the X coordinate direction so as to pass through the flange upper foot tip specific point A, and the straight line Le is moved.
Then, the intersection point coordinate C between the straight line Le and the approximate straight line La on the upper surface of the web is obtained. Then, the leg length of the upper part of the flange is determined by the length between the coordinate A of the specific point on the upper part of the flange and the intersection point coordinate C between the straight line Le and the approximate straight line La on the upper surface of the web.
【００１９】次に、フランジ幅の演算方法について説明
する。フランジ幅の測定は２箇所あるが一方のフランジ
幅のみ説明する。図４において、レーザー距離計１１の
レーザービームをＨ形鋼１のウエブ下面中央付近を起点
に対向するフランジ下部内側を連続的にスキャンする
と、ＰＬのようなプロフィールデータを得る。まず前記
プロフィールデータＰＬのフランジ内側直線範囲のデー
タを最小二乗法で近似した近似直線Ｌｄを求める。次に
前記プロフィールデータＰＬのウエブ下面直線範囲のデ
ータを最小二乗法で近似した近似直線Ｌｂを求める。次
に前記プロフィールデータＰＬのＹ座標の最小値の座標
をフランジ下部足先Ｂとして特定する。次に前述で求め
たフランジ内側の近似直線ＬｄをＸ座標方向にフランジ
下部足先特定点Ｂを通るように平行移動させ直線Ｌｆと
し、前記直線Ｌｆとウエブ下面の近似直線Ｌｂとの交点
座標Ｄを求める。次にフランジ下部足先特定点の座標Ｂ
と、前記直線Ｌｆとウエブ下面の近似直線Ｌｂとの交点
座標Ｄとの間の長さで下部フランジ脚長を求め、この下
部フランジ脚長に前述で求めた上部フランジ脚長とウエ
ブ厚さを加算してフランジ幅とする。Next, a method of calculating the flange width will be described. There are two measurements of the flange width, but only one flange width will be described. In FIG. 4, when the laser beam of the laser range finder 11 is continuously scanned inside the lower portion of the flange facing the center of the bottom surface of the web of the H-section steel 1 as a starting point, profile data such as PL is obtained. First, an approximate straight line Ld obtained by approximating the data in the linear range inside the flange of the profile data PL by the least square method is obtained. Next, an approximate straight line Lb obtained by approximating the data in the linear range of the lower surface of the profile data PL by the least square method is obtained. Next, the coordinate of the minimum value of the Y coordinate of the profile data PL is specified as the flange lower foot B. Next, the approximate straight line Ld on the inside of the flange obtained as described above is translated in the X coordinate direction so as to pass through the flange lower foot tip specific point B to form a straight line Lf, and the intersection point coordinate D between the straight line Lf and the approximate straight line Lb on the lower surface of the web Ask for. Next, the coordinate B of the specific point on the bottom of the flange
And the length L between the straight line Lf and the intersection point coordinate D of the approximate straight line Lb on the lower surface of the web, the lower flange leg length is obtained, and the upper flange leg length and the web thickness obtained above are added to the lower flange leg length. Flange width.
【００２０】次にフランジ厚さの演算方法について説明
する。フランジ厚さの測定は４箇所あるが上部フランジ
厚さの１箇所のみ説明する。前記Ｈ形鋼１のフランジ外
側で幅方向１／４の点にレーザー距離計９から照射した
点をフランジ外側の特定点座標Ｅとし、前述で求めたフ
ランジ内側の近似直線Ｌｃに対して垂直を下ろし、フラ
ンジ内側の特定点Ｇとして、前記フランジ外側の特定点
座標Ｅとフランジ内側の特定点座標Ｇとの間の長さをフ
ランジ厚さとする。Next, a method of calculating the flange thickness will be described. There are four locations for measuring the flange thickness, but only one location for the upper flange thickness will be described. A point radiated from the laser rangefinder 9 to a point in the width direction 1/4 on the outer side of the flange of the H-shaped steel 1 is defined as a specific point coordinate E on the outer side of the flange, and is perpendicular to the approximate straight line Lc on the inner side of the flange obtained as described above. As the specific point G inside the flange, the length between the specific point coordinate E outside the flange and the specific point coordinate G inside the flange is taken as the flange thickness.
【００２１】以上説明した本実施形態においては、複数
のスキャン型レーザー距離計を同一平面上にＨ形鋼の断
面を囲むように配置して、各々のレーザー距離計のスキ
ャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と角度から測定点の各
座標を求め、これらの座標データからウエブ面のプロフ
ィールデータの直線近似線及びフランジ内側のプロフィ
ールデータの直線近似線を求め、これら２つのプロフィ
ールデータの直線近似線を用いてフランジの厚さ、フラ
ンジ上部又は下部の脚長及びフランジ幅を求めるように
している。そして前記ウエブ面のプロフィールデータの
直線近似線及びフランジ内側のプロフィールデータの直
線近似線には、被測定材の傾きに応じた情報が含まれて
おり、この情報を直接寸法演算に使用することによっ
て、オンライン測定時にフランジの傾きとウエブの傾き
が複合的に発生しても、上記各部の断面寸法が正確に測
定できる。In the embodiment described above, a plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the cross section of the H-section steel, and the H-section steels are scanned by the respective laser rangefinders. The respective coordinates of the measurement points are calculated from the distance and angle, and the linear approximation line of the profile data on the web surface and the linear approximation line of the profile data inside the flange are calculated from these coordinate data, and the linear approximation lines of these two profile data are obtained. The thickness of the flange, the leg length of the upper or lower part of the flange, and the flange width are used to determine the flange thickness. The linear approximation line of the profile data on the web surface and the linear approximation line of the profile data on the inside of the flange include information corresponding to the inclination of the material to be measured. By using this information for direct dimension calculation, Even if the inclination of the flange and the inclination of the web are combined during online measurement, the cross-sectional dimensions of the above parts can be accurately measured.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明のＨ形鋼の断面寸法
測定方法によれば、複数のスキャン型レーザー距離計を
同一平面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々
のレーザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距
離と角度から測定点の各座標を求め、これらの座標デー
タから前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法におい
て、前記複数のうちのいずれかのスキャン型レーザー距
離計のスキャンにより得た各座標データからウエブ面の
プロフィールデータの直線近似線及びフランジ内側のプ
ロフィールデータの直線近似線を求め、これら２つのプ
ロフィールデータの直線近似線を用いてフランジの厚
さ、フランジ上部又は下部の脚長及びフランジ幅を算出
するようにしたので、圧延中又は走行中のオンライン測
定時にフランジの傾きとウエブの傾きが複合的に発生し
ても、各部の断面寸法が正確に測定できるので、精度の
良い測定結果が安定して得られる。As described above, according to the method for measuring the cross-sectional dimension of the H-section steel of the present invention, a plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the cross-section of the H-section steel, In the method for obtaining each coordinate of a measurement point from the distance and angle to the H-section steel by scanning the laser rangefinder, and measuring various sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, any one of the plurality of The linear approximation line of the profile data on the web surface and the linear approximation line of the profile data on the inside of the flange are obtained from each coordinate data obtained by the scanning of the scanning laser rangefinder, and the linear approximation lines of these two profile data are used. Since the thickness of the flange, the leg length of the upper or lower part of the flange, and the flange width are calculated, the inclination of the flange can be measured during online measurement during rolling or running. And even if the web inclination is generated in a complex manner, since each part of the cross-sectional dimensions can be accurately measured, accurate measurement results can be stably obtained.
【図１】本発明のＨ形鋼の断面寸法測定方法を適用した
実施形態に係る測定装置の構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a measuring apparatus according to an embodiment to which a method for measuring a sectional dimension of an H-section steel of the present invention is applied.
【図２】Ｈ形鋼の断面寸法を演算するための２次元座標
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing two-dimensional coordinates for calculating a cross-sectional dimension of H-section steel.
【図３】本発明のＨ形鋼の断面寸法測定方法のうちウエ
ブ厚さの測定の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the measurement of the web thickness in the method for measuring the sectional dimension of the H-section steel of the present invention.
【図４】本発明のＨ形鋼の断面寸法測定方法のうちフラ
ンジ脚長とフランジ幅とフランジ厚さの測定の説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram of measurement of a flange leg length, a flange width, and a flange thickness in the method for measuring the sectional dimension of the H-section steel of the present invention.
【図５】スキャン型レーザー距離計の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a scanning laser rangefinder.
【図６】ガルバノミラーの入力電圧と振れ角度との関係
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an input voltage of a galvanometer mirror and a deflection angle.
１ 搬送中のＨ形鋼
２ Ｃ形フレーム構造の測定台車
３，４ 昇降機構
５〜７，８〜１０，１１，１２ スキャン型レーザー距
離計
１３，１４ レーザー距離計1 H-steel being conveyed 2 C-frame measuring trolley 3,4 Lifting mechanism 5-7, 8-10, 11, 12 Scan type laser range finder 13, 14 Laser range finder
Claims (3)
平面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々のレ
ーザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と
角度から測定点の各座標を求め、これらの座標データか
ら前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法において、 前記複数のうちのいずれかのスキャン型レーザー距離計
のスキャンにより得た各座標データからフランジ内側の
プロフィールデータの直線近似線を求め、この直線近似
線に対してフランジ外側の測定点から垂線を下し、前記
フランジ外側の測定点から前記直線近似線までの垂線の
長さをフランジ厚さとすることを特徴とするＨ形鋼の断
面寸法測定方法。1. A plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround a cross section of the H-section steel, and measurement points are obtained from the distance and angle to the H-section steel by scanning of each laser rangefinder. In the method of obtaining each coordinate of the above, and measuring various cross-sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, in the inside of the flange from each coordinate data obtained by the scan of any one of the plurality of scanning laser rangefinders. Obtain a straight line approximation of the profile data, perpendicular to this straight line approximation from the measurement point outside the flange, the length of the perpendicular from the measurement point outside the flange to the straight approximation line is the flange thickness. A method for measuring the cross-sectional dimension of H-section steel, characterized by:
平面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々のレ
ーザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と
角度から測定点の各座標を求め、これらの座標データか
ら前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法において、 前記複数のうちのいずれかのスキャン型レーザー距離計
のスキャンにより得た各座標データからウエブ面のプロ
フィールデータの直線近似線及びフランジ内側のプロフ
ィールデータの直線近似線を求め、また前記各座標デー
タからフランジ上部又は下部の足先の測定点座標を求め
て、前記フランジ内側のプロフィールデータの直線近似
線を前記フランジ上部又は下部の足先の測定点座標を通
るように平行移動させ、前記ウエブ面のプロフィールデ
ータの直線近似線と交わる交点座標を求めて、前記フラ
ンジ上部又は下部の足先の測定点座標から前記交点座標
までの直線長さをフランジ上部又は下部の脚長とするこ
とを特徴とするＨ形鋼の断面寸法測定方法。2. A plurality of scan type laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the cross section of the H-section steel, and measurement points are obtained from the distance and angle to the H-section steel by scanning of each laser rangefinder. In the method of obtaining each coordinate of the above, and measuring various cross-sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, a web surface is obtained from each coordinate data obtained by scanning with any one of the plurality of scanning laser rangefinders. Obtaining a straight line approximation line of profile data and a straight line approximation line of the profile data inside the flange, and obtaining the measurement point coordinates of the upper or lower toes of the flange from the coordinate data, and a straight line approximation line of the profile data inside the flange. Is translated so as to pass through the measurement point coordinates of the tip of the upper or lower part of the flange, and a linear approximation line of the profile data of the web surface. A method for measuring a cross-sectional dimension of H-section steel, characterized in that the straight line length from the measurement point coordinates of the tip of the upper or lower part of the flange to the coordinates of the intersection is obtained as the leg length of the upper or lower part of the flange. .
平面上にＨ形鋼の断面を囲むように配置して、各々のレ
ーザー距離計のスキャンによる前記Ｈ形鋼までの距離と
角度から測定点の各座標を求め、これらの座標データか
ら前記Ｈ形鋼の各種断面寸法を測定する方法において、 前記請求項２に記載の方法により前記Ｈ形鋼のフランジ
上部のフランジ脚長とフランジ下部のフランジ脚長をそ
れぞれ求め、前記上部と下部のフランジ脚長の和にウエ
ブ厚さを加算した長さをフランジ幅とすることを特徴と
する請求項２記載のＨ形鋼の断面寸法測定方法。3. A plurality of scanning laser rangefinders are arranged on the same plane so as to surround the cross section of the H-section steel, and measurement points are obtained from the distance and angle to the H-section steel by scanning of each laser rangefinder. In the method of obtaining each coordinate of the above, and measuring various cross-sectional dimensions of the H-section steel from these coordinate data, the flange leg length of the upper flange of the H-section steel and the flange leg length of the lower flange of the H-section steel according to the method of claim 2. 3. The method for measuring the cross-sectional dimension of H-section steel according to claim 2, wherein the flange width is a length obtained by adding the web thickness to the sum of the upper and lower flange leg lengths.
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